一种基于移动端的智能探障方法及设备技术

技术编号:27510316 阅读:44 留言:0更新日期:2021-03-02 18:39
本发明专利技术公开了一种通过移动端进行智能探障的方法及设备,主要用于服务低视力、盲人视障用户,将其与手机连接后可用于辅助用户探测前方障碍物。基于OTG设备运行状态启动TOF传感器工作。Stm32单片机搭配TOF传感器,最远可对4米内的物体进行探测,测距精准;配备LIS2DW12三轴加速度计,搭载Stm32单片机,支持多种低功耗和低噪声设置;在测距传感器和STM32之间采用IIC协议,运动状态检测与STM32之间采用SPI协议。电源供电取自Type

【技术实现步骤摘要】
一种基于移动端的智能探障方法及设备


[0001]本专利技术属于TOF测距技术、三轴加速计传感器、USB通信技术和电源管理技术,更具体地,涉及一种基于移动端的智能探障方法及设备。

技术介绍

[0002]在当下社会,对于残障人士的辅助设备越来越多,越来越先进,越来越便捷。其中对于有低视力、盲人视障人士的辅助工具有很多种。使用功能也越来越多。
[0003]随着USB技术的发展,使得PC与周边的设备能够通过简单的方式、适度的制造成本,将各种数据传输速度的设备连接在一起。上述提到的应用,都是通过USB连接到PC,并在PC的控制下进行数据交换。但这种方便的交换方式,一旦离开了PC,各设备间无法利用USB口进行操作,因为没有一个从设备能够充当PC一样的主机,因此,如何实现在无PC主机情况下的数据通信,并为视觉障碍患者提供一款方便可靠的辅助性工具是目前亟需解决的技术难题。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的以上缺陷或改进需求,本专利技术提出了一种基于移动端的智能探障方法及设备,实现在无PC主机情况下的数据通信,并为视觉障碍患者提供本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于移动端的智能探障设备,其特征在于,所述设备通过Type-C接口与所述移动端连接,所述设备包括:控制模块、加速度传感器模块及TOF测距模块;所述控制模块,用于接收所述移动端发送的工作模式指令;所述TOF测距模块,用于在所述工作模式指令指示进行探障任务时,若探测到障碍物,则将红外激光在发射与接收的时间信息传递给所述控制模块,由所述控制模块根据所述红外激光在发射与接收的时间信息得到障碍物的距离,并在所述障碍物的距离小于预设测距范围时产生报警信息,并将所述报警信息发送给所述移动端,以由所述移动端进行预警,其中,所述预设测距范围为所述控制模块从所述移动端接收;所述加速度传感器模块,用于将所述设备在X、Y、Z三个轴的加速度信号传递给所述控制模块,由所述控制模块根据X、Y、Z三个轴的加速度信号判断所述设备的工作状态,若所述设备在预设时间内不工作,则控制所述设备进入睡眠状态,并在所述设备进入工作状态时,控制所述设备进入唤醒状态,并将所述设备的状态信息发送给所述移动端进行显示。2.根据权利要求1所述的智能探障设备,其特征在于,所述控制模块,用于由d=T
p
×
C=(T
round-T
relay-T
d
)/2
×
C得到障碍物的距离d,其中,T
round
表示信号在发射与接收两节点间总的飞行时间,T
relay
表示信号在发射与接收两节点间传输、处理的时间,T
p
是信号在发射与接收两节点间单次飞行的时间,C表示光在空气中的传播速度,T
d
为信号在设备间传输的时间。3.根据权利要求2所述的智能探障设备,其特征在于,当采用n倍过采样模式时,所述控制模块得到的最终障碍物的距离D为:其中,d
n
表示第n次采样得到的距离信息。4.根据权利要求1至3任意一项所述的智能探障设备,其特征在于,所述控制模块,用于将设备在X、Y、Z三个轴的加速度信号α、β、γ转换为X、Y、Z三个轴的角度值θ
x
、θ
y
、θ
z
,在θ
x
、θ
y
、θ
z
的变动均小于一个阀值|ε|时,开始计时,设θ
x
、θ
y
、θ
z
变动均小于一个阀值|ε|的连续时间为t,若t≥第一预设时间,则控制设备进入睡眠状态;若t<第一预设时间,则在θ
x
、θ
y
、θ
z
中至少有一个大于|ε|且持续时间超过第二预设时间时,将t设置为0并在下一个θ
x
、θ
y
、θ
z
变动均小于一个阀值|ε|且持续所述第一预设时间后开始重新计时;当设备已经进入睡眠状态后,若θ
x
、θ
y
、θ
z
中至少有一个大于|ε|且持续时间超过所述第二预设时间,则设备将被唤醒,重新进入正常工作状态并将时间t置零,等待新一轮的计时。5.根据权利要求4所述的智能探障设备,其特征在于,所述控制模块,用于由得到X、Y、Z三个轴的角度值θ
x
、θ
y
、θ
z
,其中,表示X轴与重力加速度g的夹角,λ1表示Y轴方向与重力加速度g的夹角,表示Z轴与重...

【专利技术属性】
技术研发人员:李自成陈前孔庆尧陈刚邱从波陈志王后能曾丽熊涛廖小兵
申请(专利权)人:武汉工程大学
类型:发明
国别省市:

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